Killing process in android

Android process death — and the (big) implications for your app

With more developers using Dependency Injection (e.g. Dagger) in Android and adopting patterns such MVP or MVVM, this topic is more needed than ever. There is a recent spike in use of what I would call “hidden Singletons”, the same anti-pattern just bundled differently.

Your Android application (process) can be killed at any time if it’s in paused or stopped state . The state of your Activities, Fragments and Views will be saved. When your return back to the application — the system will start the process again, recreate the top activity (the Activities in the back-stack will be recreated on demand when you go back) and you will get a Bundle with the stored state.

And here lies the issue some developers don’t fully realise — the whole process was killed. So any Singletons (or any “application scope” objects), any temporary data, any data stored in your “retained Fragments” — everything will be in a state as if you just launched the application. With one big difference — the state is restored, the user is at the point where he left the app.

Imagine, in your Activity you are depending on some shared Object, or some injected dependency where you keep recent data. Most likely the application will just crash on a NullPointerException because you didn’t expect the data to be in null.

How to test the application background kill & restore?

1. Launch your application, open some new Activity, do some work.
2. Hit the Home button (application will be in the background, in stopped state).
3. Kill the Application — easiest way is to just click the red “stop” button in Android Studio.
4. Return back to your application (launch from Recent apps).
5. Crash? You are doing something wrong in your application :-).

By opening the app — the system will restore its’ state and the user will not even notice that actually the process was killed in the mean time. Well unless your application crashes because you were not prepared for it.

For this scenario it’s definitely not enough to just test your app with the “Don’t Keep Activities” options in the Debug Settings. This will just test if your activities can restore their state, but the process is never killed this way. The crashes will start coming in when you release your application, the users will open it and the leave it in background for a day and return back.

You can also set Background Process Limit to “No background processes” in Developer options. Put the application into background, launch any other application and then return back — application process will be restarted (the same as if killed due to lack of memory or battery saving).

Troublemakers in your app

• Singletons
• Any other shared instances that keep mutable data (such as injected dependencies where you keep some state)
• Data and State stored in your Application class
• Mutable static fields
• Retained fragments (state is restored, data is lost)
• Basically anything which is not stored in onSaveInstanceState and you depend on it

There is no single solution and it depends on the type of your application. Generally you should try to stay away from anything mentioned in the list, but that’s not always easy or possible.

You should be able to “reinitialise” the state — either load data from a database, SharedPreferences or reload anything needed again.

You may also have a login screen and timeout in your application — in that case it’s an acceptable approach to just detect the process kill scenario and forward the user back to the login screen.

Know the Android platform rules

Any architecture, framework or library has to play according to the Android platform rules. So anytime you see a new library or approach — think about if and how is it handling state restoration.

And as always — test your application for these cases. This particular issue is bad in the way that you will almost never see it during development and simple testing. But the end users will run into it regularly.

Follow me and read about possible solutions to this problem in the next article.

Источник

Android Process: Я тебя породил, я тебя и …

Вы когда-нибудь задумывались о том, что происходит с вашим приложением после того, как система убила его процесс за ненадобностью? Печально, но многие об этом даже не беспокоятся, словно это будет происходить в параллельной вселенной и их это не касается. Особенно этому подвержены новички. Их слепая вера в непоколебимость статик ссылок просто поражает.

В этой статье я расскажу о некоторых ошибках, которые могут возникнуть в результате нарушения шестой заповеди (не убей) по отношению к процессу приложения, и о том как проверить на сколько качественно он возвращается с того света.

Ни для кого не секрет, что процесс может быть убит системой. А вы интересовались, реально ли сымитировать это? Можно попробовать“натравить” систему на свое приложение, запуская кучу других приложений, съедающих знатный кусок памяти, а затем надеяться, что система таки снизошла до нас убив нужное приложение. Прямо какой-то шаманизм получается, а это стезя админов, но никак не программистов. Меня заинтересовало, как можно легко и быстро убить приложение, да так, будто это сделала система для освобождения ресурсов. Ведь если получится повторить подобное поведение в “лабораторных условиях”, можно будет отлавливать множество ошибок ещё на стадии разработки, либо с лёгкостью воспроизвести их для выявления причин.

Как оказалось, нужный механизм уже имеется в SDK, и это… барабанная дробь… Кнопка «Terminate Application».

Нажатие на нее аналогично выполнению следующего кода:
Это, собственно, и убивает процесс. Похожее действие происходит когда система пытается избавиться от ненужного процесса.

Для того, чтобы воспроизвести ситуацию с возобновлением работы приложения после его полной остановки, нужно проделать следующую последовательность действий:

1. Используя Android Stidio запустить приложение;
2. Свернуть приложение нажатием кнопки «Home»;
3. В Android Studio, перейти на вкладку Android, выбрать приложение и нажать кнопку «Terminate Application»;
4. Развернуть свернутое приложение.

Если Activity не совсем корректно обрабатывает восстановление после уничтожения, вы сразу это заметите. В лучшем случае оно упадёт, в худшем зависнет.

Итак, мы научились выманивать один из самых скрытных типов ошибок. Давайте научимся эти ошибки предвидеть. Начнем с самых очевидных случаев, а затем плавно перейдем к менее однозначным случаям.

Ситуация 1: Статик — это не надёжно

Как видно из кода, в первой Activity разработчик решил не “заморачиваться” и поместил данные в статические переменные. Это весьма соблазнительно, когда нужно передать достаточно неординарный объект, не поддающийся простой сериализации. Над второй Activity он тоже не долго думал и не сделал проверки на нул. Зачем, когда первая Activity всё уже сделала?

Проделываем описанную ранее последовательность по корректному уничтожению процесса на второй Activity. Приложение падает.

Что случилось?
Проблема тут не в отсутствии проверки на null. Самая страшная проблема — это потеря пользовательских данных. Статические объекты не должны быть хранилищем данных, особенно если это их единственное место. Касается это как обычных переменных так и синглтонов. Так что если в статике хранится что-то важное, будьте готовы это важное потерять в любой момент.

Что делать?
Наличие таких ошибок, зачастую, свидетельствует о низкой квалификации программиста, либо о слишком высоком чувстве лени. О том как делать правильно, написано огромное количество туториалов. В приведенном примере лучше всего подойдёт передача данных через бандл. Также можно писать эти данные в SharedPreferences, либо стоит задуматься о создании базы данных.
Важно: Не стоит забывать, что синглтон это тоже статик переменная. Если вы используете синглтон, то он должен выступать лишь как инструмент облегчающий доступ к данным, но ни как не быть единственным хранилищем для них.

Волшебная сила Application
Как часто я вижу советы использовать класс Application как синглтон либо инициализировать синглтон в методе onCreate() класса Application. Якобы после этого он станет круче чем Ленин, то есть будет живее всех живых при любых обстоятельствах. Возможно, это частный случай заблуждения встретившийся только мне. Причем, все публикации которые я находил, явно не заявляют о подобных свойствах синглтона. В некоторых из них говорится, что синглтон может быть уничтожен сборщиком мусора если инициировать его в классе Activity (что для меня звучит немного дико). В других пугают выгрузкой класса из класслоадера (а это уже похоже на правду).

Сейчас я не собираюсь выяснять, что тут правда а что домыслы. В любом случае это лишь снижает вероятность потери статик ссылки но ни как не спасает от остановки процесса. Остановка процесса приведет к полному уничтожению класслоадера, а вместе с ним и уничтожению всех классов, включая класс Application.

Ситуация 2: setRetainInstance как решение всех проблем

Такая реализация — стойка к любым вращениям экрана. Все будет работать как часы. До поры до времени…
Применим последовательность действий для хитрого уничтожения процесса, когда диалог открыт. При разворачивании ничего не произойдет. Однако, при вызове invokePersonChoose приложение вылетит с NullPointerException.

Что случилось?
setRetainInstance(true) не позволяло диалогу уничтожиться. После уничтожения процесса диалог все-таки был уничтожен. Activity восстанавливает фрагмент насколько это возможно. К сожалению, слушатель не восстанавливается, так как он был установлен совершенно в другом месте для совершенно другого объекта. Когда в диалоге, в методе invokePersonChoose, происходит обращение к слушателю, выбрасывается исключение. И беда тут не в отсутствии проверки на null. Поставить проверку на null без должной реакции на пустую ссылку будет еще более худшим решением.

Что делать?
В интернете описана куча способов передачи сообщений из фрагмента в Activity. К сожалению, не все из них правильные. Следующий способ правильный и один из моих любимых:

Activity реализует нужный интерфейс:

Единственное, что не стоит забывать, Activity может быть уже уничтожена когда дело дойдет до отправки сообщения. Поэтому обязательно проверьте добавлен ли фрагмент на Activity.
По мимо Activity можно использовать родительский фрагмент или Target фрагмент.

Еще пара слов про setRetainInstance
Замечу, это лишь частный случай с setRetainInstance. Количество проблем которые он может скрыть(а не решить) немного больше. Вместе со слушателями также теряются и все остальные переменные. Все, что не было сохранено в методе onSaveInstanceState, будет потеряно.
Также, он скрывает проблему когда класс диалога анонимный. Допустим, в момент создания нового объекта диалога, переопределен какой либо метод, в этом случае создастся объект анонимного класса.

Если этот диалог будет уничтожен и система попытается его восстановить выбросится исключение ClassNotFoundException.

Ситуация 3: Разорванные нити

Если запустить этот код и не дожидаясь его завершения свернуть приложение, а затем вырубить процесс, то при разворачивании ничего не предвещает беды, приложение не падает, а диалог показывается. Ждём немножко… Ещё ждём… Потом ещё ждём… Диалог не закрывается, хоть и должен был сделать это уже давно.

Что случилось?
При уничтожении процесса останавливаются все его потоки, а при восстановлении запускается только главный поток. Так что если ваш поток работает слишком долго, будьте готовы к тому, что он будет остановлен. Причём не обязательно делать что-то долго, на эти грабли можно наступить и при использовании wait notify. Особенно забавно будет, если в качестве объекта для блокировки использовать public static final Object, ведь мы то уже знаем, что статик объекты не исключение при уничтожении процесса.

Что делать?
Если задача занимает много времени вынести ее в отдельный сервис и запустить в новом процессе, плюс вывести foreground Notification, иначе процесс все равно будет убит. В случае с wait notify все немного сложнее и зависит от конкретной ситуации. Вообще, тема работы с потоками достаточно обширна, и давать какой-то конкретный совет тут неуместно. Разве что не усложнять и не лезть в дебри, из которых не сможешь вылезти.

Ситуация 4: Письмо в никуда

Для того чтобы первая Activity не уничтожалась при поворотах экрана, в файл манифеста добавлены configChanges.

Во второй Activity есть кнопка, нажатие по которой шлет сообщение для смены цвета.

При возвращении на первую Activity цвет View будет изменен.

Однако, если перейти на вторую Activity, свернуть приложение, убить процесс, а затем развернуть приложение, случится кое-что не предвиденное. Сколько бы раз вы не нажимали на кнопку смены цвета, при возвращении на первую Activity ее View будет белоснежной.

Что случилось?
Не смотря на то, что стек активностей сохранился, после разворачивания приложения была восстановлена только вторая Activity. Фактически, сообщения о смене цвета уходили в никуда. Так как на тот момент не существовало объектов, подписанных на это событие. При возвращении на первую Activity она была восстановлена, но подписываться на событие смены цвета было уже поздно.

Что делать?
Первым делом нужно уяснить главное — если вы работаете с одной Activity, остальные для нее не существуют. Если нужно донести какую либо информацию, используйте предназначенный для этого setResult. Еще не следует слепо полагаться на жизненные циклы. Как видно из примера, если Activity 1 запустила Activity 2 то это еще не значит, что метод onCreate первой Activity был выполнен.
Также замечу, этот пример показывает не только на проблемы со стеком активностей, но и проблемы со всем, что связано с посылкой сообщений. Исключением будут только BroadcastReceiver-ы, прописанные в манифесте, либо запланированные через AlarmManager. Все остальное не дает 100% гарантии на доставку сообщения адресату.

Заключение

“Бывалым кодерам” эти ситуации могут показаться очевидными, а примеры на столько не естественными, что просто воротит. Однако, все мы когда-то начинали с нуля и писали код от которого сейчас было бы стыдно. Знай я об этих граблях в самом начале своего пути, шишек на лбу было бы меньше. Надеюсь, эта статья поможет наставить на путь истинный большое количество начинающих Android программистов. От “Бывалых” буду рад увидеть комментарии. А еще лучше если вы дополните список или напишете, помогла ли эта статья в ловле багов из разряда “Как?! Такого не может быть!”.

На этом закончу. Спасибо за внимание. Напоследок замечу, в рукаве у меня еще остался один неординарный случай. Он еще не изучен мной до конца, но я надеюсь в скором времени расколоть этот крепкий орешек. Так что ждите продолжения.

Источник